Что такое интеркулер и как он работает

Интеркулер — что это? Загадочная для многих деталь автомобилей с наддувными моторами на самом деле ничего сложного собой не представляет. Поэтому давайте разберёмся, как работает интеркулер на турбированном дизеле, и выясним, зачем он нужен.

Для чего нужен интеркулер

Чтобы понять, зачем нужен интеркулер в автомобиле, необходимо вспомнить принцип работы турбированного дизельного двигателя, а точнее самой турбины. Она работает за счёт энергии выхлопных газов. Они раскручивают турбинное колесо нагнетателя, соединённое валом с крыльчаткой компрессора, который и сжимает воздух до нужного давления. Нагнетаемый воздух поступает в двигатель, но для получения максимального КПД силового агрегата воздух нужно предварительно охладить до определённой температуры. Ведь при сжатии он, по законам физики, одновременно и нагревается.

Для этого и предназначен интеркулер — это охладитель поступающего в мотор воздуха. Его устанавливают сразу после турбины и, разумеется, до впускного коллектора дизельного или бензинового двигателя. 

Какими бывают интеркулеры

Итак, мы выяснили, что такое интеркулер в автомобиле. Теперь поговорим о конструкциях. Фактически интеркулер напоминает радиаторы охлаждения двигателя. Как визуально, так и конструктивно. Это теплообменник, состоящий из металлических трубок и пластин между ними. Но принцип охлаждения может быть разным: воздушным и жидкостным.

Интеркулер с воздушным охлаждением работает максимально просто. Здесь понижение температуры происходит за счёт охлаждения теплообменника набегающим потоком. Поэтому «воздушные» интеркулеры начинают работать эффективно при скоростях от 50 км/ч. Сам теплообменник часто располагают перед основным радиатором. Но не всегда. Например, у Subaru Impreza WRX STi с узнаваемым «горбом» воздухозаборника на капоте он находится над мотором. Более компактный по высоте оппозитный двигатель позволяет без проблем разместить над ним интеркулер.

Преимущество «воздушной»  конструкции очевидно: это её простота. Но есть и недостаток: для эффективного охлаждения теплообменник должен быть большим. А большую деталь всегда сложно разместить в плотно «упакованном» подкапотном пространстве. 

Интеркулеры с жидкостным охлаждением иногда называют «водными». Такие устройства гораздо сложнее, зато эффективнее. Ведь вода (или антифриз) имеют большую теплоёмкость, чем воздух, так что и охлаждать могут лучше. В интеркулерах такого вида используется специальный низкотемпературный радиатор с насосом и своей охлаждающей жидкостью. Почему нельзя использовать основной или хотя бы подключить собственный к общей системе охлаждения? Всё просто: температура антифриза в основной системе слишком высока (80–90 градусов). Так что пришлось проектировать отдельный контур.

Каков принцип работы интеркулера с жидкостным охлаждением? Концептуально такой же, как и у «воздушного», но отбор тепла происходит не за счёт набегающего потока воздуха, а с помощью жидкости. Раз обдув здесь не нужен, интеркулер можно расположить в любом месте подкапотного пространства. Практичнее всего — прямо около впускного коллектора, чтобы сократить длину воздушных магистралей. Это, в свою очередь, снижает задержки в откликах турбомотора на педаль газа. К тому же сам интеркулер гораздо компактнее, чем в системе с воздушным охлаждением.

Это ключевые преимущества такой детали: компактность и высокая эффективность. Конечно, есть и недостатки. Интеркулеры с жидкостным охлаждением имеют целую систему управления, состоящую из датчика температуры, насоса, электронного блока. И наконец, ещё одного, обычного радиатора, в котором охлаждается уже сама жидкость — традиционно, набегающим потоком воздуха. А чем сложнее конструкция (тем более с электронной частью), тем выше вероятность появления неисправностей. 

Как понять, исправен ли интеркулер

Для чего нужен интеркулер на турбированном движке? Он охлаждает воздух, чтобы повысить КПД двигателя. Если воздух не охладить до нужной температуры, в цилиндры его попадёт меньше и тяга существенно снизится. Кроме того, горячий воздух будет провоцировать детонацию мотора. Противодействуя ей, блок управления двигателем начнёт ещё сильнее снижать мощность. Так что, если вы заметили, что разгон стал вялым, появились провалы при резком нажатии педали газа, самое время проверить исправность интеркулера. 

Основные неисправности интеркулера

Как и в основной системе охлаждения двигателя, главная проблема промежуточных охладителей воздуха — потеря герметичности. Интеркулер, расположенный перед радиатором, постоянно подвергается ударам летящих камней. Если эта деталь никак не защищена, камень способен пробить металл насквозь. Также повредить интеркулер можно при неаккуратной парковке или езде по бездорожью.

Другая проблема размещённых спереди теплообменников — соль и другие противогололёдные реагенты. Они вызывают активную коррозию металла, которая может буквально «прогрызть» алюминий радиатора. Наконец, дорожная грязь способна со временем забить радиатор интеркулера воздушного типа и снизить его эффективность. То же самое происходит и с основными радиаторами охлаждения.

В интеркулер может попадать масло из турбокомпрессора. Точнее, оно почти всегда попадает, но в небольших количествах. Если же его реально много, стоит проверить сам компрессор. Иногда оказывается деформирован или пережат маслопровод. Тогда давление увеличивается и масло выдавливается через уплотнительные кольца. 

Другой возможный сценарий связан с плохой проходимостью воздушного фильтра. Если его долго не меняли или много ездили по пыльным дорогам, он может быть загрязнён настолько, что не пропускает нужное количество воздуха. Тогда в компрессоре образуется разрежение, которое и «высасывает» масло через уплотнители. Так оно попадает в корпус интеркулера.

Помимо самого интеркулера, проблемы могут возникнуть и с патрубками. Иногда их разрывает из-за чрезмерного давления в системе. Некоторые мастера предлагают ремонт патрубков, но эта затея смысла не имеет: нужно покупать новые.

А у жидкостных интеркулеров могут возникнуть и типичные для систем охлаждения проблемы, вроде текущих соединений или отказа насоса. К счастью, происходят они намного реже: сказывается более низкая рабочая температура антифриза.